طراحی اقتصادی سازه های فولادی1 در اﯾﻦ ﺑﺨﺶ ﺑﻪ ﭼﻨﺪ اﺻﻞ ﻣﺮﺗﺒﻂ ﺑﺎ ﻃﺮاﺣﯽ اﻗﺘﺼﺎدي ﮐﻪ ﺑﺎﯾﺴﺘﯽ در ﻣﻔﺎﻫﯿﻢ ﻓﺎز ﻃﺮاﺣﯽ ﻫﺮ ﭘﺮوژه رﻋﺎﯾﺖ ﺷﻮد، اﺷﺎره ﻣﯽﮔﺮدد. در ﻋﯿﻦ ﺣﺎل ﻣﻼﺣﻈﺎت ﺑﺴﯿﺎر دﯾﮕﺮي وﺟﻮد دارد، اﻣﺎ ﻧﻈﺮات زﯾﺮ ﺳﺎده ﺑﻮده و ﻣﯽﺗﻮاﻧﺪ ﺑﻪ ﯾﮏ ﻃﺮاﺣﯽ ﻣﻨﺎﺳﺐ اﻗﺘﺼﺎدي ﮐﻤﮏ ﻧﻤﺎﯾﺪ.
ﻫــﺰﯾﻨﮥ ﺗﻤﺎم ﺷــﺪة ﯾﮏ ﺗﯿــﺮﭼﻪ و ﯾﺎ ﺗﯿﺮ اﺻﻠﯽِ ﺳﺎزه ﺷﺎﻣﻞ ﻫﺰﯾﻨﮥ ﻓﻮﻻد، ﻫﺰﯾﻨﻪ ﺳﺎﺧﺖ و اﺟﺮا ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ. اﺻﻮﻻً ﻫﺰﯾﻨﻪ ﺳﺎﺧﺖ و ﻧﺼﺐ ﺑﺮاي ﯾﮏ ﺗﮏ ﺗﯿﺮ ﺳﻨﮕﯿﻦ و ﺳﺒﮏ ﻓﺮﻗﯽ ﻧﻤﯽ ﮐﻨﺪ. ﺻﺮﻓﻪ ﺟﻮﯾﯽ واﻗﻌﯽ در ﺑﯿﻦ اﻧﺘﺨﺎب ﯾﮏ ﺗﯿﺮ ﺳﺒﮏ و ﺳﻨﮕﯿﻦ ﻫﺰﯾﻨﻪ ﻣﻮاد ﻧﻮرد ﺷﺪه ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﮐﺎﻫﺶ اﯾﻦ ﻫﺰﯾﻨﻪﻫﺎ ﺑﺎﯾﺴﺘﯽ ﺗﯿﺮﻫﺎ ﺗﺎ ﺣﺪي ﮐﻪ در ﻋﻤﻞ ﺳﻘﻒ ﻣﺸﮑﻠﯽ اﯾﺠﺎد ﻧﮕﺮدد، ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﮐﻢ ﮐﺮدن ﺗﻌﺪاد ﺗﯿﺮﻫﺎﯾﯽ ﮐﻪ ﺑﺎﯾﺪ ﺳﺎﺧﺘﻪ و ﻧﺼﺐ ﺷﻮﻧﺪ، در ﻓﻮاﺻﻞ ﺑﯿﺸﺘﺮي ﻗﺮار ﮔﯿﺮﻧﺪ.
ﻫﺰﯾﻨﮥ اﺟﺮايِ اﺗﺼﺎﻻت ﮔﯿﺮدار و اﺗﺼﺎﻻت وﯾﮋة ﺑﺎدﺑﻨﺪﻫﺎ زﯾﺎد اﺳﺖ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ ﺗﺎ ﺣﺪ ﻣﻤﮑﻦ ﺑﺎﯾﺴﺘﯽ ﺗﻌﺪاد اﯾﻦ ﻧﻮع اﺗﺼﺎﻻت را در ﭘﺮوژه ﮐﺎﻫﺶ داد. اﯾﻦ ﺑﺪان ﻣﻌﻨﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ ﺗﻌﺪاد اﯾﻦ ﮔﻮﻧﻪ اﺗﺼﺎﻻت را ﺑﻪ ﺣﺪاﻗﻞ رﺳﺎﻧﯿﺪ و در ﺻﻮرﺗﯽ ﮐﻪ اﻣﮑﺎن داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ از ﻗـﺎبﻫﺎي ﺧﻤـﺸﯽ ﻣﺤﯿﻄﯽ ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﺗﺤﻤﻞ ﺑﺎرﻫﺎي ﺑﺎد (ﺟﺎﻧﺒﯽ)اﺳﺘﻔﺎده ﮔﺮدد. ﻣﻘﺎﻃﻊ ﻋﻤﯿﻖ ﺗﺮ ﮐﻪ اﻗﺘﺼﺎديﺗﺮ ﺑﻮده ﻣﻤﮑﻦ اﺳﺖ ﺑﺮاي ﮐﺎﻫﺶ ﺗﻌﺪاد اﺗﺼﺎﻻت ﻣﻤﺎن ﮔﯿﺮ ﺑﮑﺎر رود.
ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻣﻨﺎﺳﺐ در ﺗﯿﺮﻫﺎ و ﺳﺘﻮنﻫﺎ از ﻓﻮﻻد ﭘﺮ ﻣﻘﺎوﻣﺖ Fy=50ksi ﺑﻪ ﺟﺎي ﻓﻮﻻد ﻧﺮﻣﻪ 36ksi = Fy اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد. ﻋﻠﺖ اﯾﻦ ﭘﯿﺸﻨﻬﺎد ﺻﺮﻓﻪ ﺟﻮﯾﯽ اﻗﺘﺼﺎدي 25 درﺻﺪي در ﺗﯿﺮﻫﺎ و 10 اﻟﯽ 15 درﺻﺪي در ﺳﺘﻮنﻫﺎ، ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻃﻮل آنﻫﺎ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ. ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﺑـﻪ ﺟـﺎي ﺗـﯿـﺮ ﺳــﺎده ﺑـﺎ ﻣـﻘـﻄـﻊ( 36ksi=Fy) W21x44ﻣـﯽﺗـﻮان از ﺗـﯿـﺮ ( ( 50ksi=Fy) W16x26 در ﺳﻘﻒ ﻣﺨﺘﻠﻂ اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﻮد.(ﺑﺎﯾﺪ در ﻧﻈﺮ داﺷﺖ ﮐﻪ اﺳﺘﻔﺎده از ﻓﻮﻻد اﻋﻼء ﺑﺮاي ﻗﻄﻌﺎت ﻓﺸﺎري – ﺧﻤﺸﯽ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ.
از ﺿﻮاﺑﻂ Murray ﺑﺮاي ﺗﯿﺮ 21x44 W و W16x26 ﺑﺎ دﻫﺎﻧﻪ 30 ﻓﻮت و ﻓﺎﺻﻠﻪ 10 ﻓﻮت ﻣﺮﮐﺰ ﺑﻪ ﻣﺮﮐﺰ و psf 10 ﺑﺎر زﻧﺪه ﺑﻪ ﺗﺮﺗﯿﺐ 4 و 3.46 اﺳﺖ. اﻟﺒﺘﻪ ﺑﺎﯾﺴﺘﯽ ﺑﻪ اﯾﻦ ﻧﮑﺘﻪ اﺷﺎره ﻧﻤﻮد ﮐﻪ در ﺑﺮﺧﯽ ﻣﻮارد اﺳﺘﻔﺎده از ﻓﻮﻻد ﭘﺮ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻧﺎﻣﻨﺎﺳﺐ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ.
ﺗﯿﺮﻫﺎي ﮐﻮﭼﮏ، ﭘﺮوﻓﯿﻞﻫﺎي ﻧﺎوداﻧﯽ، ﻧﺒﺸﯽ و … ﺑﺎﯾﺴﺘﯽ از ﻓﻮﻻد ﻧﺮﻣﻪ 36ksi = Fy ﺑﺎﺷﻨﺪ. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ در ﻣﻘﺎﻃﻌﯽ ﮐﻪ ﻣﻘﺎوﻣﺖ در ﻃﺮاﺣﯽ آنﻫﺎ ﻋﺎﻣﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮐﻨﻨﺪه ﻧﯿﺴﺖ ﺑﺎﯾﺴﺘﯽ از ﻓﻮﻻد ﻧﺮﻣﻪ اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﻮد. ﭼﺮا ﮐﻪ اﯾﻦ ﻣﻮاد ﻋﻤﺪﺗﺎً در اﻧﺒﺎر ﺳﺎزﻧﺪﮔﺎن وﺟﻮد داﺷﺘﻪ و ﯾﺎ ﻣﯽﺗﻮان ﺑﻪ راﺣﺘﯽ از ﺑﺎزار ﺗﻬﯿﻪ ﺷﻮد.
اﻋﻀﺎﺋﯽ ﮐﻪ ﻃﺮاﺣﯽ آنﻫﺎ ﮐﻨﺘﺮل ﮐﻨﻨﺪه ﻣﻘﻄﻊ آﻧﻬﺎ ﻧﻤﯽﺑﺎﺷﺪ ﺑﺎﯾﺪ از ﻓﻮﻻد 36ksi = Fy اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد. ﺗﮑﺮار ﯾﮏ ﻣﻘﻄﻊ ﺧﺎص ﻧﯿﺰ ﻫﺰﯾﻨﻪﻫﺎي اﺟﺮاي ﺟﺰﺋﯿﺎت و ﺳﺎﺧﺖ را ﮐﺎﻫﺶ ﻣﯽدﻫﺪ. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻫﺮ ﭼﻪ ﻗﺎب ﺑﻨﺪي ﺳﺎزه ﺳﺎده ﺗﺮ ﺑﺎﺷﺪ ﻫﺰﯾﻨﮥ ﻧﻬﺎﯾﯽ ﺳﺎﺧﺖ ﮐﺎﻫﺶ ﻣﯽﯾﺎﺑﺪ. ﺗﮑﺮار ﯾﮏ ﻣﻘﻄﻊ ﺑﺎﻋﺚ ﮐﺎﻫﺶ در ﺗﻌﺪاد ﺟﺰﺋﯿﺎت و ﻫﺰﯾﻨﻪ ﺳﺎﺧﺖ و ﻧﺼﺐ ﻣﯽﮔﺮدد.
ﺑﺮاي ﻣﺜﺎل در ﯾﮏ ﺳﻘﻒ ﮐﺎﻣﭙﻮزﯾﺖ ﻏﯿﺮ ﺗﯿﭗ ﻣﯽﺗﻮان ﺑﺎ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻓﺎﺻﻠﻪ ﺗﯿﺮكﻫﺎ از ﯾﮑﺪﯾﮕﺮ ﻣﻘﻄﻊ را ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻧﺪاد ﮐﻪ در اﯾﻦ ﺻﻮرت ﺑﺎﯾﺪ ﺑﻪ ﮐﺎﻫﺶ ﺗﻌﺪاد ﺑﺮﺷﮕﯿﺮﻫﺎ ﻧﯿﺰ ﺗﻮﺟﻪ ﺷﻮد. ﻗﺎب ﺑﻨﺪي ﺳﺎده ﺑﺎﻋﺚ ﭘﺎﺋﯿﻦ آﻣﺪن ﻫﺰﯾﻨﻪ در زﻣﺎن ﻋﻘﺪ ﻣﻨﺎﻗﺼﻪ و در ﻧﺘﯿﺠﻪ ﮐﺎﻫﺶ ﻫﺰﯾﻨﻪ ﭘﺮوژه ﻣﯽﺷﻮد. در ﺻﻮرﺗﯿﮑﻪ اﻋﻤﺎل ﺿﺮﯾﺐ ﮐﺎﻫﺶ ﺑﺎر زﻧﺪه ﻣﯿﺴﺮ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ، ﺑﺎرﻫﺎي زﻧﺪه را ﮐﺎﻫﺶ دﻫﯿﺪ.
زﻣﺎﻧﯿﮑﻪ اﯾﻦ ﻋﻤﻞ ﻧﺘﯿﺠﻪ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻬﯽ در ﮐﺎﻫﺶ وزن ﻧﻤﯽدﻫﺪ، ﯾﮏ ﺗﻐﯿﯿﺮ در ﻣﻘﻄﻊ از W16x31 ﺑﻪ W16x26 ﻣﻮﺟﺐ 16 درﺻﺪ ﺻﺮﻓﻪ ﺟﻮﯾﯽ در ﻓﻮﻻد ﻣﺼﺮﻓﯽ ﻣﯽﮔﺮدد.
ﺑﻬﺮ ﺻﻮرت ( اﯾﻦ ﮐﺎﻫﺶ ﺑﺎر زﻧﺪه ﺑﺎﻋﺚ ﮐﺎﻫﺶ در ﭘﻞﻫﺎ و ﺳﺎزه و ﻓﻮﻧﺪاﺳﯿﻮن ﻣﯽﺷﻮد. ﻣﯿﺰان آزﻣﺎﯾﺶﻫﺎي ﮐﻨﺘﺮل ﮐﯿﻔﯿﺖ ﻧﯿﺰ ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﮐﯿﻔﯿﺖِ اﺟﺮاي ﮐﺎر ﻣﺘﻔﺎوت اﺳﺖ. ﺑﺮاي ﺟﻮشﻫﺎي ﮔﻮﺷﻪ ﻣﻌﻤﻮﻻً ﺑﺎزرﺳﯽ ﭼﺸﻤﯽ) (VT ﺑﻪ ﺗﻨﻬﺎﯾﯽ ﮐﻔﺎﯾﺖ ﻣﯽﮐﻨﺪ.
ﺗﺴﺖﻫﺎي ﻏﯿﺮ ﻣﺨـﺮب ﻧﯿﺰ ﻣﯽﺗـﻮاﻧﺪ در ﻃـﻮل دوره ﺳﺎﺧـﺖ ﺑﺮاي ﺟــﻮشﻫﺎي ﺷﯿــــﺎري GROOVE) (BUTT/ ﺻﻮرت ﮔﯿﺮد. اﮔﺮ ﺟﻮاب ﺗﺴﺖﻫﺎ ﻧﺰدﯾﮏ ﻣﺮز ﺑﺎﺷﺪ، ﻣﯽﺗﻮان ﺗﻌﺪاد آنﻫﺎ را زﯾﺎد ﻧﻤﻮد و ﺑﻠﻌﮑﺲ در ﺻﻮرت ﺧﻮب ﺑﻮدن ﻧﺘﺎﯾﺞ ﻣﯽﺗﻮان ﺗﻌﺪاد آنﻫﺎ را ﮐﻢ ﻧﻤﻮد. ﻣﺨﺼﻮﺻﺎً ﺑﺮاي ﭘﺮوژهﻫﺎي ﺑﺰرگ، ﻣﯽﺗﻮان از ﺳﺎزﻧﺪﮔﺎن ﻣﻮرد ﺗﺎﺋﯿﺪ، ﺑﺮاي ﮐﻢ ﻧﻤﻮدن ﻣﺸﮑﻼت اﺳﺘﻔﺎده ﮐﺮد.
ﺑﺎﻻﺧﺮه ﻓﻘـﻂ ﺑﻪ ﻗﺴﻤﺘﻬﺎﯾﯽ از ﺳﺎزه ﮐﻪ آﯾﯿﻦ ﻧﺎﻣﻪ AISC ﻣـﻠـﺰم ﻣـﯽﻧـﻤـﺎﯾـﺪ، ﺿﺪ زﻧـﮓ زده ﻣﯽ ﺷﻮد. ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﺑﻪ ﺳﻄﻮح ﻓﻮﻻدي ﮐﻪ در ﺗﻤﺎس ﺑﺎ ﺑﺘﻦ ﻗﺮار ﻣﯽﮔﯿﺮﻧﺪ ﻧﺒﺎﯾﺴﺘﯽ ﺿﺪ زﻧﮓ زده ﺷﻮد. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻻزم ﺑﻪ ذﮐﺮ اﺳﺖ ﭘﻮﺷﺶﻫﺎي ﻣﻘﺎوم در ﺑﺮاﺑﺮ آﺗﺶ ﻧﯿﺰ ﺑﺮ ﺳﻄﻮح رﻧﮓ ﻧﺸﺪه راﺣﺖ ﺗﺮ ﻣﯽﭼﺴﺒﻨﺪ.
ﺑﯿﺸﺘﺮِ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎنﻫﺎ ﺗﺎﺑﻊ ﭘﯿﺶ ﺑﯿﻨﯽﻫﺎي اﻗﺘﺼﺎدي ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﺑﻮﯾﮋه، ﺑﺴﯿﺎري از ﺳﺎﺧﺘﻤﺎنﻫﺎي اداري ﺑﺮ اﺳﺎس ﻧﻈﺮﯾﺎت ﺗﺠﺮﺑﯽ ﺳﺎﺧﺘﻪ ﻣﯽﺷﻮﻧﺪ. ﻣﻮﻓﻘﯿﺖ اﯾﻦ ﻧﻈﺮﯾﺎت ﻣﻤﮑﻦ اﺳﺖ در ﭘﺘﺎﻧﺴﯿﻞ ﺗﻄﺒﯿﻖ ﭘﻼن ﺑﺎ ﺷﺮاﺋﻂ ﺳﺮوﯾﺲ دﻫﯽ ﺑﺎﺷﺪ. دﻫﺎﻧﻪﻫﺎي ﺑﺰرگ اﻧﻌﻄﺎف ﭘﺬﯾﺮي ﺑﯿﺸﺘﺮي را در ﭼﯿﺪﻣﺎن ﻓﻀﺎﻫﺎي ﻣﻌﻤﺎري ﺑﻪ ﻫﻤﺮاه دارد.
ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻃﺮاﺣﯽ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﺑﺮاي ﺑﺎرﻫﺎي زﻧﺪة ﺑﯿﺸﺘﺮ، اﻧﻌﻄﺎف ﭘﺬﯾﺮي ﺑﯿﺸﺘﺮي را درﮐﺎرﺑﺮي ﻣﺠﺎز آن اﯾﺠﺎد ﻣﯽﻧﻤﺎﯾﺪ. واﺿﺢ اﺳﺖ ﮐﻪ رﻋﺎﯾﺖ دو ﻣﻮرد ذﮐﺮ ﺷﺪه ﺑﺎﻻ ﺑﺮاي ﻣﺎﻟﮏ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﺑﺴﯿﺎر ﺑﺎ ارزش اﺳﺖ. در اﯾﻦ ﺑﺨﺶ ﭼﮕﻮﻧﮕﯽ دﺳﺖ ﯾﺎﻓﺘﻦ ﺑﻪ دﻫﺎﻧﻪ ﺑﺰرﮔﺘﺮ و ﺑﺎر زﻧﺪه ﺑﯿﺸﺘﺮ از آﻧﭽﻪ ﺑﻌﻨﻮان ﺣﺪاﻗﻞ در آﺋﯿﻦ ﻧﺎﻣﻪﻫﺎ آﻣﺪه، ﺑﺪون اﻓﺰاﯾﺶ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ در ﻫﺰﯾﻨﻪﻫﺎي ﺳﺎﺧﺖ، ﺷﺮح داده ﻣﯽ ﺷﻮد.
اﻏﻠﺐ اوﻗﺎت ﻃﺮاﺣﺎن ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن و ﺳﺎزﻧﺪﮔﺎن، ﮐﻤﺘﺮﯾﻦ ﺑﺎر زﻧﺪة ﺗﻮﺻﯿﻪ ﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ آﯾﯿﻦ ﻧﺎﻣﻪ را اﻧﺘﺨﺎب ﻣﯽﻧﻤﺎﯾﻨﺪ. ﻃﺒﯿﻌﯽ اﺳﺖ اﯾﻦ اﻧﺘﺨﺎب ﻫﺰﯾﻨﮥ ﺳﺎﺧﺖ را ﺗﺎ ﭘﺎﯾﯿﻦ ﺗﺮﯾﻦ ﺣﺪ ﻣﻤﮑﻦ ﮐﺎﻫﺶ ﻣﯽدﻫﺪ. اﻣﺎ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﻣﯽﺗﻮان ﺑﻪ ﺟﺎي ﺑﺎر زﻧﺪة psf 50 ﺑﻪ ﻋﻼوة
psf 100 )ﺑﺪون اﻓﺰاﯾﺶ اﺿﺎﻓﻪﺗﺮ ،ﺑﺎر ﭘﺎرﺗﯿﺸﻦﻫﺎ، ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن را ﺑﺮاي ﺑﺎر زﻧﺪة 20 psf ﺑﺮاي ﭘﺎرﺗﯿﺸﻦﻫﺎ( ﻃﺮاﺣﯽ ﻧﻤﻮد و اﻓﺰاﯾﺶ ﻫﺰﯾﻨﻪ ﺳﺎﺧﺖ در اﺛﺮ اﯾﻦ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻧﺎﭼﯿﺰﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد. و 30 ft ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺜﺎل، در ﺷﮑﻞ 1 اﺧﺘﻼف ﯾﮏ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن اداري ﺗﯿﭗ ﺑﺎ دﻫﺎﻧﻪ ﻣﺮﺑﻌﯽ
10 ﻃﺒﻘﻪ ارﺗﻔﺎع را ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﻣﯽﮐﻨﯿﻢ.
AISC.http://aisc.org
برای دانلود این نشریه اطراحی اقتصادی سازه های فولادی طراحی اقتصادی ساختمان های فولادی – Copyینجا کلیک کنید
تیرچه کورمیت-شرکت کُرمیت پارس 1
دانلود کلیه مشخصات ابعادی تیرچه کرمیت1
اتصال تیرچه کورمیت در اسکلت بتنی و فلزی
این
را ببینید